… Ein Cyber-Physical System (CPS) ist ein System, das reale (physische) Objekte und Prozesse verknüpft mit informationsverarbeitenden (virtuellen) Objekten und Prozessen über offene , teilweise globale und jederzeit miteinander verbundene Informationsnetze. Optional nutzt ein CPS lokal oder entfernt verfügbare Dienste, verfügt über Mensch-Maschine-Schnittstelle und bietet die Möglichkeit zur dynamischen Anpassung des Systems zur Laufzeit.
Für mich wird das CPS immer wichtiger werden um die Verbindung zwischen realen (physischen) Objekte und deren (virtuellen) Darstellungen immer wichtiger wird. Weiters die Verbindung eines Solchen Systems und eines HMI das ich weiterhin als wichtig erachte , nur die Aufgaben werden sich ändern bzw, anders gestalten. Der Mensch wird als Controller auftreten und weniger in den Standard Prozess eingreifen.
Meine Gedanken werden in drei Abschnitten aufgeteilt werden:
Diese drei Säulen bilden für mich den Ausgangspunkt meiner Betrachtung dienen , und werden in weiteren Blogs weiter betrachtet werden.
Cyber-Physical Systems sind permanent vernetzt. Damit wird ermöglicht, eine Information für unterschiedlichste Anwendungen un in unterschiedlichsten Organisations- und Bereichsgrenzen verfügbar zu machen. Ein CPS ist in zwei Richtungen vernetzt horizontal und vertical.
Auf der horizontalen Ebene kommuniziert es mit Systemen auf der gleichen Ebene. Hierbei werden z.B. in einem Produktionssystem die nächsten Fertigungsschritte ausgehandelt oder Daten zum aktuellen Bearbeitungsstand eines Produkt ausgetauscht.Die horizontale Kommunikation kann jedoch auch zwischen Organisationsbereichen, wie beispielsweise zwischen Produktion und Konstruktion , erfolgen.
In vertikaler Richtung kommunizieren CPS mit über- oder untergeordneten Systemen. Dieser Aufbau spiegelt den zentralen Gedanken der verteilten Intelligenz wider: Die Produktion wird nicht länger durch eine zentrale Instanz gesteuert, sondern durch viele kleine Einheiten.
Es gibt folgende Funktionen eines CPS
Sensorik: Mittels Sensoren erfassen CPS die Realität. Dies ist die Basis für ein umfassendes Prozess - Monitoring
Aktorik: CPS können über Aktoren verfügen und Prozesse aktiv beeinflussen. Von besonderer Bedeutung ist dies in Robotikanwendungen.
Steuerung und Kontrolle: Durch eine gewisse Intelligenz können CPS autonom und ohne zentrale Instanzen Entscheidungen treffen und so Prozesse der realen Welt beeinflussen.
Vernetzung: CPS kommunizieren mit anderen CPS , mit Menschen (Bediener) und mit in den Unternehmen und Werschöpfungsketten bereits vorhandene IT-Systemen.
Daten- und Informations-Verarbeitung: CPS können Daten und Informationen verarbeiten. Microcontroller oder Mikroprozessoren sind ein essenzieller Bestandteil eines CPS.
Integration: CPS integrieren die reale und die virtuelle Welt sowohl innerhalb eines Unternehmens als auch unternehmensübergreifend. Basis dazu ist die automatische Identifikation von Objekten.
Anpassungs-Fähigkeit: CPS sollen das eigene Verhalten abhängig vom jeweiligen Kontext auf Basis von gelernten Wissen anpassen und die eigenen Fähigkeiten weiterentwickeln.
